设计一个鸭子游戏

V1 描述

设计一个鸭子游戏，游戏中有很多鸭子，每个鸭子有一些基本的行为特征，例如：游泳、呱呱叫等等。

解决

抽象出一个鸭子父类，父类中有鸭子的基本行为，例如：swim() 游泳，quack() 呱呱叫。

也定义个抽象方法行为，让鸭子自己去实现各自的特征，例如：display() 鸭子的颜色。

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V2 描述

现在在 v1 的基础上，有一个新需求，需要为鸭子们添加一个 fly 的行为动作，可以在父类上添加这个行为，这样所有的鸭子也都有这个行为了，但是鸭子中有些鸭子是不能飞的，例如：橡皮鸭。这样就违背需求了，应该怎么办？

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（在父类添加 fly() 行为，子类不需要这个功能的鸭子都覆盖）

继承的目的是为了更好的复用，但是这也引入了新的一些问题：

  1. 牵一发而动全身，改动会变得很大，代码在子类重复性很大。例如：几十个鸭子都不要飞，难道都要去覆盖？
  2. 鸭子不能同时又飞又叫
  3. 难以得知鸭子的所有行为

继承解决不了新加入的需求，而且以后还可能会添加其他行为动作，例如：散步，生蛋。如何做到【易扩展】而不对已有的行为造成影响呢？

解决

接口，针对上述的 fly 功能，我们可以设计一个 Flyable 接口，只让那些需要飞的鸭子实现这个接口即可。
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新的问题

设计 Flyable 接口，确实可以做到对已有的做到不侵入。但是会引入新的问题，如果有20个鸭子需要飞，那么这20个鸭子都要去实现这个接口？

思考—思考—思考—思考—思考—思考—思考—思考—思考—思考—思考—思考

找出应用可能会变化的部分，把他们独立出来，不要和不变化的部分混合在一起。把变化封装起来，而不影响其他代码。

V3 描述

通过前2个版本的设计，我们总结出鸭子游戏中，鸭子有些会变，有些不会变。我们要做的就是将会变化的部分剥离出来，然后将他封装起来。做到不干扰，易扩展的目的。
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解决

将行为封装为接口，在让具体的行为类去实现该行为接口，在 Duck 类中定义行为变量接口，让具体的行为在代码执行时再确定
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代码如下：

  1. public abstract class Duck {
  3.     private FlyBehavior flyBehavior;
  5.     public void swim() {
  6.         System.out.println("duck swim ...");
  7.     }
  9.     public abstract void display();
  11.     public void fly() {
  12.         flyBehavior.fly();
  13.     }
  15.     public void setFlyBehavior(FlyBehavior flyBehavior) {
  16.         this.flyBehavior = flyBehavior;
  17.     }
  18. }
  19. // Test.java
  20. public static void main(String[] args) {
  21.     Duck mallardDuck = new MallardDuck();
  22.     mallardDuck.setFlyBehavior(new FlyWithWings());
  23.     // 输出 use wings fly ...
  24.     mallardDuck.fly();
  25. }

上述的这个解决方案，从代码复杂度和代码量来看反而变的更复杂了。会产生这样的疑问：我仅仅是想加个 fly 功能，有必要这么麻烦吗？
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日常开发中，常常面临这样的问题，是一劳永逸，还是缝缝补补？但在开发过程中发现这些都不是问题，问题是你敢不敢的问题，敢不敢重构？如何保证重构后的质量？

总结

再看这张图，为了在原来的功能中添加一个 fly 的功能，我们将代码扩展出了以下样子：

  1. 将行为抽出一个接口，例如这里的 fly 行为，抽出了 FlyBehavior 接口
  2. 再让具体的行为去实现这个接口，例如这里的 FlyWithWings 类
  3. 在具体的鸭子类中如果该鸭子需要什么行为可以动态的绑定，而不是硬编码，同时如果需要添加新的飞行行为只要实现 FlyBehavior 接口就行。完美的利用抽象、多态、封装、继承这几个面向对象思想
  4. 最后，这里面用到的是策略模式，但是这并不重要，循序渐进，希望能体会到整个进化的思想，感受到面向对象思想的强大，在设计中遵循一些设计原则。

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附录